基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法技术

本发明专利技术涉及地下暗渠探测技术领域，公开了一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，包括以下步骤：布设控制点位置和SLAM扫描仪行动轨迹；在控制点设置标靶纸；SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动，并伸入控制点井口进行渠箱的扫描，完成控制点上标靶纸的扫描；将测得的数据输入SLAM解算软件；将点云数据导入点云处理软件中进行处理，将点云处理成果导入绘图软件中绘图，将绘图成果汇入数据库。适应于无法进入的复杂场景情况，避免了人员伤害和仪器财产损失的事故；相对精度较高，提高了测量效率，在同样作业周期内提供的信息量较传统作业方式剧增，为水环境治理工作提供了重要基础数据，也为后期渠箱运维工作提供强大技术支撑。也为后期渠箱运维工作提供强大技术支撑。也为后期渠箱运维工作提供强大技术支撑。

Three dimensional detection method of underground channel box based on slam Technology

【技术实现步骤摘要】
基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法


[0001]本专利技术涉及地下暗渠探测
，特别是涉及一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法。

技术介绍

[0002]目前，河涌主要分为两种：地表河涌和加盖河涌。地表河涌暴露地面之上，治理较为直观，加盖河涌也称为暗渠，在大城市中较为常见，由于城市发展加剧河涌污染，为减少污染对城市感官的影响，不少地区直接将河涌加盖变成暗涌，是河涌整治初期的产物，随着社会的发展，对暗渠予以治理或改造，是大势所趋。暗渠材质、形状、埋深各异，相互连接方式比较复杂，准确探测渠箱的准确边线和具体走向对于施工改造至关重要。当前暗渠探测的常见方法有如下几种：QV探测镜、地质雷达探测器、蛙人潜入式探测方法。但是这些方法都具有一定局限性，无法在安全的前提下对空间狭小、地表杂物覆盖、埋深较深的渠箱进行搞笑高精度的探测，也无法快速绘制箱涵内部结构。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：提供一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，可在移动过程中采集数据，能适应绝大部分渠箱探测的环境需求；适应于人无法进入的复杂场景情况，无需传统的蛙人下井作业，避免了人员伤害和仪器财产损失的事故；且相对精度较高，大大提高了测量效率，在同样作业周期内提供的信息量较传统作业方式剧增，为水环境治理工作提供了重要基础数据，也为后期渠箱运维工作提供强大技术支撑。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，包括以下步骤：
[0005]根据渠箱资料，布设控制点位置和SLAM扫描仪行动轨迹；
[0006]根据现场环境确定所述控制点位置，在所述控制点处设置标靶纸；
[0007]使用所述SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动，在达到渠箱时将所述SLAM扫描仪伸入井口进行渠箱的扫描，到达所述控制点处进行所述标靶纸的扫描，扫描完成后将所述SLAM扫描仪拉起，前往下一控制点，直至完成整条路径的扫描；
[0008]将SLAM扫描仪测得的数据输入SLAM配套解算软件，进行点云数据预处理、点云配准和点云分割；
[0009]将处理完成的点云数据导入绘图软件中，完成所述渠箱和地上环境的绘制并将其汇入数据库。
[0010]本专利技术实施例一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法与现有技术相比，其有益效果在于：本申请是基于SLAM三维激光扫描技术为主的作业方式，可在移动过程中采集数据，能适应绝大部分渠箱探测的环境需求；适应于人无法进入的复杂场景情况，无需传统的蛙人下井作业，避免了人员伤害和仪器财产损失的事故；且相对精度较高，大大提高了测量效率，在同样作业周期内提供的信息量较传统作业方式剧增，为水环境治理工作提供了
重要基础数据，也为后期渠箱运维工作提供强大技术支撑。
[0011]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，所述SLAM扫描仪行动轨迹中包括至少四个所述控制点，并在工作底图上所述控制点的对应位置标注所述控制点的位置和编号。
[0012]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，在使用所述SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动时，采用匀速运动，所述SLAM扫描仪的操作者与所述SLAM扫描仪的扫描范围保持距离；所述SLAM扫描仪伸入井口后，在井口中停留25－35s。
[0013]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，所述SLAM扫描仪连接有伸缩杆。
[0014]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，在使用所述SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动前，将所述控制点处的井盖打开，在所述行动轨迹上进行行人的清退。
[0015]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，所述SLAM扫描仪在扫描所述标靶纸时与所述标靶纸距离为0.4－0.6m，扫描时间为15s－25s。
[0016]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，所述点云数据预处理包括将所述SLAM扫描仪采集的数据解算、转换为通用格式的点云数据，所述点云配准包括将所述点云数据导入点云配准软件中，找到所述点云数据中的标靶点云位置，刺入所述标靶点的坐标，将不同扫描过程中的所述点云数据统一至目标坐标系下，并输出整体点云；所述点云分割包括根据位置信息将地上和箱涵中的点云分割为地上点云数据和地上点云数据。
[0017]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，在所述点云数据预处理、所述点云配准和所述点云分割过程中，可进行所述渠箱的信息的补测。
[0018]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，将所述点云数据导入绘图软件后，根据所述地下点云数据描摹渠箱边线、井盖位置大小、渠箱内管道接口位置和方向；通过所述地上点云数据，描摹房屋的边线和角点。
[0019]本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，在绘图过程中，通过所述房屋的边线、角点与现有地形图数据或者碎部点采集数据对比，以此判断不可视部分的所述渠箱的精度情况。
[0020]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法的SLAM扫描仪的行动轨迹的示意图。
[0022]图中，1、渠箱；2、控制点；3、行动轨迹；4、井口。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0026]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0027]本专利技术优选实施例的一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其包括以下步骤：
[0028]S1：根据渠箱1资料，布设控制点2位置和SLAM扫描仪的行动轨迹3；
[0029]S2：根据现场环境确定控制点2的位置，在控制点2处设置标靶纸；
[0030]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据渠箱资料，布设控制点位置和SLAM扫描仪行动轨迹；根据现场环境确定所述控制点位置，在所述控制点处设置标靶纸；使用所述SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动，在达到渠箱时将所述SLAM扫描仪伸入井口进行渠箱的扫描，到达所述控制点处进行所述标靶纸的扫描，扫描完成后将所述SLAM扫描仪拉起，前往下一渠箱井口和控制点，直至完成整条路径的扫描；将SLAM扫描仪测得的数据输入SLAM配套解算软件，进行点云数据预处理、点云配准和点云分割；将处理完成的点云数据导入绘图软件中，完成所述渠箱和地上环境的绘制并将其汇入数据库。2.根据权利要求1所述的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其特征在于：所述SLAM扫描仪行动轨迹中包括至少四个所述控制点，并在工作底图上所述控制点的对应位置标注所述控制点的位置和编号。3.根据权利要求1所述的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其特征在于：在使用所述SLAM扫描仪沿预设的行动轨迹移动时，采用匀速运动，所述SLAM扫描仪的操作者与所述SLAM扫描仪的扫描范围保持距离；所述SLAM扫描仪伸入井口后，在井口中停留25－35s。4.根据权利要求3所述的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其特征在于：所述SLAM扫描仪连接有伸缩杆。5.根据权利要求3所述的基于SLAM技术的地下渠箱三维探测方法，其特征在于：在使用所述SLAM扫描仪沿预设的行...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩，刘洋，程相兵，朱德才，段鹏，耿奕超，罗峰，吴凯华，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：